Studio della risonanza ad E = 225 keV per la reazione 19F(p,alpha gamma)16O a LUNA

The ratio between the cross sections of the reactions ¹⁹F(p, γ)²⁰Ne and ¹⁹F(p, αγ)¹⁶O plays a fundamental role in the study of the chemical evolution of the Universe, as it determines the fraction of material available in the stellar core for the CNO cycle. Variations of this ratio directly affect the isotopic abundances of heavy elements, including ⁴⁰Ca, whose presence in nature is significantly higher than the predictions of simulations based on the NACRE (Nuclear Astrophysics Compilation of Reaction Rates) data. The underground LUNA laboratories at Gran Sasso provide an ideal environment for the study of the cross sections of this reaction at low energies, thanks to the strong reduction of the cosmic-ray background. In this work, an analysis aimed at improving the estimation of the resonance strengths (omega gamma) of the ¹⁹F(p, αγ)¹⁶O reaction in the energy region between 220 keV and 240 keV is presented, where two resonances are present. The 330 keV resonance, which is known with greater precision, is used as a reference for the normalization of the measurements.

Il rapporto tra le sezioni d’urto delle reazioni 19F(p, gamma)20Ne e 19F(p, alpha gamma)16O riveste un ruolo fondamentale nello studio dell’evoluzione chimica dell’Universo, in quanto determina la frazione di materiale disponibile nel nucleo stellare per il ciclo CNO. Variazioni di tale rapporto influenzano direttamente le abbondanze isotopiche degli elementi pesanti, tra cui il 40Ca, la cui presenza in natura risulta significativamente superiore rispetto alle previsioni delle simulazioni che utilizzano i dati NACRE (Nuclear Astrophysics Compilation of Reaction Rates) . I laboratori sotterranei LUNA del Gran Sasso forniscono un contesto ideale per lo studio delle sezioni d’urto di questa reazione a basse energie, grazie alla forte riduzione del fondo di raggi cosmici. In questo lavoro viene presentata un’analisi finalizzata a migliorare la stima delle forze di risonanza (omega gamma) della reazione 19F(p, alpha gamma)16O nella regione energetica compresa tra 220 keV e 240 keV, dove sono presenti due risonanze. La risonanza a 330 keV, che è nota con maggiore precisione, viene utilizzata come riferimento per la normalizzazione delle misure.